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使用特定于特定的头盔用于研究人类视觉运动行为，使用经颅聚焦超声：一项初步研究
背景和客观：作为一种新型的非侵入性人脑刺激方法，经颅聚焦超声（TFU）由于其出色的空间特异性和深度 - 可延迟而受到了越来越多的关注。由于TFU的焦点需要在刺激过程中精确固定到目标大脑区域，因此一个关键问题是识别和维持与受试者头部相对于受试者头的准确位置和方向。本研究的目的是提出整个TFUS刺激的框架，整合了作者先前提出的用于TFUS透射器配置优化的方法和受试者特异性的3D打印头盔，并在人类行为神经调节研究中验证这一完整的设置。方法：为了找到TFU换能器的最佳配置，使用了基于受试者特定的TFUS BEAILINE模拟的数值方法。然后，已经使用了特定的3D打印头盔，以有效地将换能器固定在估计的最佳配置下。为了验证该TFU框架，选择了一个常见的行为神经调节范例；背外侧前额叶皮层（DLPFC）刺激对抗扫视行为的影响。虽然人类参与者（n = 2）作为任务执行，但在固定目标消失后，将TFU刺激随机应用于左DLPFC。结果：神经调节结果强烈表明，使用所提出的TFUS设置的皮质刺激有效地降低了抗扫视的错误率（S1的S1和-16％P约为-10％P），而没有对其延伸的效果进行良好的效果。这些观察到的行为效应与基于常规脑刺激或病变研究的先前结果一致。结论：拟议的主体特异性TFU框架已有效地用于人类神经调节研究中。结果表明，针对DLPFC的TFU刺激可以对AS行为产生神经调节作用。©2022作者。由Elsevier B.V.这是CC BY-NC-ND许可（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）下的开放访问文章
可穿戴的，可通道的，经颅的低强度聚焦超声系统
跨颅聚焦超声（TFU）是一种无创神经调节的新兴技术。使用TFU进行了几项研究，用于针对靶向大脑区域的非浸润性神经刺激，包括主要运动皮层和海马2，Amygdala 3和Thalamus 4。对重点超声神经调节的第一个人类经颅应用涉及刺激额叶皮质应用于31例受慢性疼痛影响5的患者。随后使用TFU技术的使用，描述了针对健康志愿者的主要体感皮层，在患者内，假受控的研究中6。对TFU在神经调节中的应用中，对临床界的兴趣大大增加了，最近发表了几次评论，以总结有关该主题的最新情况1,7-10。
用于神经调节的 32 元件压电微机械超声换能器 (PMUT) 相控阵
摘要 人们对利用超声 (US) 换能器进行非侵入性神经调节治疗，包括低强度经颅聚焦超声刺激 (tFUS) 的兴趣迅速增长。用于 tFUS 的最广泛展示的超声换能器是体压电换能器或电容式微机械换能器 (CMUT)，它们需要高压激励才能工作。为了推动超声换能器向小型便携式设备的发展，以便大规模安全地进行 tFUS，人们对具有光束聚焦和控制能力的低压超声换能器阵列很感兴趣。这项工作介绍了使用 1.5 µ m 厚的 Pb(Zr 0.52 Ti 0.48)O3 薄膜（掺杂 2 mol% Nb）的 32 元件相控阵压电微机械超声换能器 (PMUT) 的设计方法、制造和特性。电极/压电/电极堆栈沉积在绝缘体上硅 (SOI) 晶片上，硅器件层厚度为 2 µ m，用作弯曲模式振动的被动弹性层。制造的 32 元件 PMUT 的中心频率为 1.4 MHz。演示了超声波束聚焦和控制（通过波束成形），其中阵列由 14.6 V 方波单极脉冲驱动。PMUT 在焦距为 20 mm 时产生的最大峰峰值聚焦声压输出为 0.44 MPa，轴向和横向分辨率分别为 9.2 mm 和 1 mm。最大压力相当于 1.29 W/cm 2 的空间峰值脉冲平均强度，适用于 tFUS 应用。
经颅低强度聚焦超声刺激视觉丘脑可对成人视觉皮层中的丘脑皮质突触产生长期抑制
经颅聚焦超声刺激 (tFUS) 是一种非侵入性神经调节技术，与目前可用的非侵入性脑刺激方法（例如经颅磁刺激 (TMS) 和经颅直流电刺激 (tDCS)）相比，它可以更深地穿透并以更高的空间分辨率（毫米级）调节神经活动。虽然有几项研究表明 tFUS 能够调节神经元活动，但尚不清楚它是否可以根据需要产生长期可塑性以修改电路功能，特别是在可塑性有限的成人脑回路中，例如丘脑皮质突触。在这里，我们证明经颅低强度聚焦超声 (LIFU) 刺激深层脑结构视觉丘脑（背外侧膝状体核，dLGN）会导致 NMDA 受体 (NMDAR) 依赖的突触传递长期抑制，该突触传递到成年雌雄小鼠的初级视觉皮层 (V1) 中的第 4 层神经元。这种变化并不伴随神经元活动的大幅增加，如使用 cFos 靶向重组活性群体 (cFosTRAP2) 小鼠系所观察到的，也不伴随小胶质细胞的激活，后者通过 IBA-1 染色进行评估。使用基于神经元膜内空化激发 (NICE) 超声神经调节理论的模型 (SONIC)，我们发现超声处理后 dLGN 神经元的预测活动模式是状态依赖性的，其活动范围属于有利于诱导长期突触抑制的参数空间。我们的结果表明，非侵入性经颅 LIFU 刺激有可能恢复临界期后成人大脑丘脑皮质突触的长期可塑性。
脑机接口标准化与应用...
ADHD 成人注意力缺陷多动障碍 ASD 自闭症谱系障碍 BCI 脑机接口 CBT 认知行为疗法 CNV 偶然负变异 DOC 意识障碍 ECoG 皮层脑电图 EEG 脑电图 ERD 事件相关去同步 ERP 事件相关电位 fMRI 功能性磁共振成像 fNIRS 功能性近红外光谱 ICT 信息和通信技术 LFP 局部场电位 MEG 脑磁图 MDD 重度抑郁症 MCS 微意识状态 MI 运动意象 PTSD 创伤后应激障碍 rTMS 重复经颅磁刺激 SMR 感觉运动节律 SSSEP 稳态体感诱发电位 SSVEP 稳态视觉诱发电位 sEEG 立体脑电图 tACS经颅交流电刺激 tFUS 经颅聚焦超声刺激 UWS 无反应觉醒综合症 XR 扩展现实
神经技术在刑法中的应用机遇与风险
ACC 前扣带皮层 aDBS 自适应深部脑刺激 ALS 肌萎缩侧索硬化症 BCI 脑机接口 CT 计算机断层扫描 DBS 深部脑刺激 DTI 扩散张量成像 EcoG 皮层脑电图 ECT 电休克疗法 EEG 脑电图 ECtHR 欧洲人权法院 ECHR 欧洲人权公约 fMRI 功能性磁共振成像 fNIRS 功能性近红外光谱 fTDC 功能性经颅多普勒 fUSI 聚焦超声成像 GVM 行为和自由限制措施 ISD 惯犯机构 MEG 脑磁图 MRI 磁共振成像 MRS 磁共振波谱 MS 多发性硬化症 PET 正电子发射断层扫描 sEEG 立体定向脑电图 SPECT 单正电子发射计算机断层扫描 Sr 荷兰刑法典 Sv 荷兰刑事诉讼法典 TBS 置于机构支配下 tDCS 经颅直流电刺激TMS经颅磁刺激TRL技术成熟度TFUS经颅聚焦超声刺激WODC科学研究与文献中心
中风康复中无创脑刺激的叙述性回顾
中风是一种具有高发病率和残疾率的疾病，导致神经网络和Corti Coilti Coid-Subbordical兴奋性以及各种功能障碍的变化。本研究的目的是讨论研究和局限性的当前状态以及潜在的脑刺激（NIB）在中风后患者中的应用。本文献评论的重点是临床研究和评论。Literature retrieval was conducted in PubMed, Cochrane, Scopus, and CNKI, using the following keywords: Repeated tran scranial magnetic stimulation, Transcranial direct current stimulation, Transcranial alternating current stimu lation, Transcranial alternating current stimulation, Transcranial focused ultrasound, Noninvasive vagus nerve stimulation, Stroke, and Rehabilitation.我们从1985年至2022年选择了200个相关出版物。概述了有关在势后患者中使用Nibs的最新研究，包括其机制，治疗性的体系，效果和安全性。发现笔尖对运动，感觉，认知，语音，吞咽和中风后的运动功能障碍具有积极的治疗作用，但仍缺乏标准化的刺激程序。文献表明，RTMS和TDC对中风后患者更有益，而TFUS和TVNS目前的研究后进行后恢复后康复更少，但也是潜在的干预措施。